基于ARM处理器的数据压缩存储算法研究

发布时间：2017-06-11 07:11

  本文关键词：基于ARM处理器的数据压缩存储算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着数字化的进一步普及以及信息技术的迅速发展和广泛应用，需要传输、存储、处理的数据量急剧增加，对传输带宽、存储容积和处理速度造成巨大压力，因而产生了对数据压缩的强劲客观需求。 本课题的设立是基于内窥镜清洗消毒机项目的实际需求而展开的。随着各大医院对内窥镜的清洗要求逐步规范化，一套系统的、人机友好的内窥镜清洗消毒机清洗流程逐步完善。内窥镜的清洗记录由人工记录向数字化记录转变，相应地加大了计算机对记录数据的采集、发送以及存储压力。特别是底层的清洗机清洗数据中转组件——ARM处理器，对其关于数据采集与转发的能力提出了更高的要求。在数据中转组件（ARM处理器）与服务器（Server PC机）通讯中断的情况下，数据的缓存更是给仅有256M内存的ARM处理器带来了严峻的考验。因此，论文针对ARM处理器对数据的压缩存储算法展开了深入的研究。 本课题所研究的基于ARM处理器的数据压缩存储算法，是项目中为缓解ARM处理器内存压力而进行数据存储的一部分。论文通过对项目中实际数据分析研究、归纳总结出数据的报文格式以及数据的有限状态集等特点，针对其特点进行了相关数据压缩算法的分析与研究。在对矢量量化原理和LZ编码算法的分析与研究的基础上，结合项目中的数据特点，设计出了一个新的针对有限状态集数据而改进的压缩算法，即自适应矢量查找压缩算法（Vector-searching BasedSelf-adaptive Data Compression Algorithm，简称：VBSDC算法）。 该算法简化了矢量量化原理中针对模拟信号划分量化区间、寻找量化值的工序，，缩小了LZ编码算法中字典的规模，借鉴了矢量量化原理中码书的设计思想和LZ编码算法中的字典查找思想以及自适应编码思想。结合ARM处理器中Nand Flash存储器的特点，实现了缓解ARM处理器内存压力，节省存储空间，延长Flash使用寿命，扩大存储容量的客观需求。 最后，本课题基于ARM处理器在实际项目平台对自适应矢量查找压缩算法进行了应用测试。通过对压缩能力、译码质量等性能上的测试分析，得出新算法的稳定性及可靠性结论。
【关键词】：矢量量化原理 LZ编码算法 有限状态集 ARM处理器 嵌入式文件系统 自适应矢量查找压缩算法
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP332
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 论文的研究背景10
• 1.2 国内外的研究分析10-14
• 1.3 论文的研究目的与内容14-15
• 1.3.1 研究目的14
• 1.3.2 研究内容14-15
• 1.4 论文的研究意义15-16
• 1.5 论文的组织结构16-17
• 本章小结17-18
• 第2章 基于内窥镜清洗消毒机的数据处理18-25
• 2.1 内窥镜清洗消毒机系统架构18-20
• 2.1.1 内窥镜清洗消毒机项目简述18-19
• 2.1.2 项目数据处理系统架构19-20
• 2.2 控制系统核心处理器硬件分析研究20-23
• 2.2.1 ARM 处理器20-21
• 2.2.2 Nor Flash 和 Nand Flash 比较与筛选21-23
• 2.3 流程记录数据的数据格式23-24
• 2.4 数据压缩需求分析24
• 本章小结24-25
• 第3章 数据压缩存储算法研究与设计25-40
• 3.1 数据压缩方法的分析与研究25-26
• 3.2 数据压缩存储算法26-31
• 3.2.1 数据压缩算法矢量量化算法分析26-30
• 3.2.2 数据压缩算法字典编码算法分析30-31
• 3.3 自适应矢量查找压缩算法31-36
• 3.3.1 自适应矢量查找压缩算法的建立31-32
• 3.3.2 报文划分方式的分析与研究32-33
• 3.3.3 自适应矢量查找压缩算法的设计33-36
• 3.4 自适应矢量查找压缩算法的可行性分析36-39
• 本章小结39-40
• 第4章 自适应矢量查找压缩算法的实现40-54
• 4.1 交叉编译环境搭建40-44
• 4.1.1 构建集成开发环境40
• 4.1.2 嵌入式操作系统的选择40-41
• 4.1.3 基于 FLASH 的文件系统筛选41-44
• 4.2 信号量机制以及临界资源的处理44-46
• 4.2.1 编译码模块在主程序中的位置44-45
• 4.2.2 临界资源的处理45-46
• 4.3 自适应矢量查找压缩算法的实现46-53
• 4.3.1 编码模块实现46-50
• 4.3.2 译码模块实现50-53
• 本章小结53-54
• 第5章 基于 ARM 处理器的 VBSDC 算法评估54-59
• 5.1 基于 ARM 处理器的应用测试54-55
• 5.2 自适应矢量查找压缩（VBSDC）算法性能测试55-58
• 5.2.1 压缩能力55-58
• 5.2.2 译码质量58
• 本章小结58-59
• 总结与展望59-61
• 总结59
• 展望59-61
• 致谢61-63
• 参考文献63-65
• 攻读硕士期间研究成果65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：基于ARM处理器的数据压缩存储算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：441045